[发明专利]基于可控单向导通电路的电池组并机充放电控制系统和方法

说明书

本发明涉及电池管理系统领域，具体涉及基于可控单向导通电路的电池组并机充放电控制系统和方法，可以有效避免采集误差，保证并机后各个电池组电压相同，保证系统并机安全性，同时不仅减轻BMS的复杂度，还能够进一步提升系统应用的灵活性，其技术方案概括为，基于可控单向导通电路的电池组并机充放电控制系统，包括电池组模块以及控制模块，电池组模块与控制模块连接，还包括单向导通电路模块，所述单向导通电路模块至少包括两个单向导通电路，所述电池组模块至少包括两个电池组，所述电池组与单向导通电路一一对应连接，单向导通电路模块与控制模块连接，可以应用于各类电池组并机场景及充放电控制系统中。

技术领域

本发明涉及电池管理系统领域，具体涉及基于可控单向导通电路的电池组并机充放电控制系统和方法。

背景技术

随着社会进步的高速发展、城市化建设、智能化时代的到来，能源的消耗量也日益增多，未来石油资源的缺乏，可再生能源，新型的储能备用电源迎来了较大的市场需求，比如太阳能储能、风力储能等。目前储能电池主要以铅酸电池和锂电池组为主，由于铅酸电池能量密度低，体积大，重量大，在储能领域中逐渐被锂电池组取代。锂电池组在使用中要比铅酸电池复杂，一般都需要BMS进行管理及控制，保证电池组在安全状态下工作。

不同应用场景对电池的总容量要求不一样，通过并联多个电池组来保证更长时间供电成为常见的做法。然而不同锂电池组电量不同，直接并联极有可能出现高电压的电池组会向低电压的电池组以接近短路的电流进行充电，从而引起BMS短路保护而无法正常工作。锂电池组的并机及充放电控制的安全性、可靠性及灵活性是系统方案设计过程中需要特别注意问题。

现有技术通过外接均衡装置完成对锂电池的均衡控制及充电，例如：锂电池组的外置充电均衡装置(CN201320829208.5)，此项实用新型专利曾提出一种控制装置，通过采集锂电池的电压信息，微处理器进行电压比较并控制各路继电器的断开和闭合使串联锂的电池电压保持均衡，此装置主要针对锂电池的均衡充电进行控制，为标的系统的额外维护设备，仅在一定应用场景可行，且未考虑电压采集误差。

在电池组并机过程中，也需要考虑电池组电压的一致性问题，目前传统的电池组并机方法通常都会通过BMS系统对电池组电压实时采集检测、数据比较及逻辑处理以保证电池组压差达到一定范围内才允许接入，增加了BMS的运算复杂度且无法避免因电量采集误差或故障引起的并机决策问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于可控单向导通电路的电池组并机充放电控制系统和方法，可以有效避免采集误差，保持并机后各个电池组电压一致，保证系统并机安全性，同时不仅减轻BMS的复杂度，还能够进一步提升系统应用灵活性，可以应用于各类电池组并机场景及充放电控制系统中。

本发明采取如下技术方案实现上述目的，基于可控单向导通电路的电池组并机充放电控制系统，包括电池组模块以及控制模块，电池组模块与控制模块连接，还包括单向导通电路模块，所述单向导通电路模块至少包括两个单向导通电路，所述电池组模块至少包括两个电池组，所述电池组与单向导通电路一一对应连接，单向导通电路模块与控制模块连接；

所述控制模块用于获取各个电池组的电压信息，并根据电压大小进行排序，并判断当前处于充电状态还是放电状态，若是充电状态，则控制模块控制单向导通电路模块充电单向导通，若是放电状态，则控制模块控制单向导通电路模块放电单向导通，在充电状态下，控制模块控制电池组充电并机，电池组按照电压从低到高依次充电并机，直到所有电池组完成并机，保持电压一致并持续充电，在放电状态下，控制模块控制电池组放电并机，电池组按照电压从高到低依次放电并机，直到所有电池组完成并机，保持电压一致并持续放电。

进一步的是，为了增加电池组充电的安全性，基于可控单向导通电路的电池组并机充放电控制系统还包括充电检测模块，所述充电检测模块与控制模块连接。